EgrinéBZs-SárváriM:Layout 1 3/3/15 3:17 PM Page 1 A tápanyagellátás és különböző genetikai alapú kukorica hibridek termése közötti összefüggés csernozjom talajon eltérő évjáratokban Egriné Becze Zsófia Judit Sárvári Mihály Debreceni Egyetem Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Növénytudományi Intézet, Debrecen becze@agr.unideb.hu ÖSSZEFOGLALÁS A kísérleteket 2013-ban és 2014-ben állítottuk be mészlepedékes csernozjom talajon, négy eltérő genetikai alapú és eltérő tenyészidejű hib - riddel. Az NPK műtrágyázás és a sortáv termést befolyásoló hatását, illetve a hibridek vízleadás-dinamikáját vizsgáltuk. A műtrágyaadagok 25 éves tartamkísérleten alapulnak. A kontrollhoz viszonyítva már az N 40 +PK kezelésnél is jelentős termésnövekedést értünk el, bár néhány hibrid a növekvő műtrágyaadagokra terméscsökkenéssel reagált; különösen a 2014. évben figyeltük meg ezt a hatást. A vizsgált hibridek zöme mindkét évben az 50 cm-es sortáv alkalmazásánál ért el nagyobb termést. A hibridek vízleadását az érés időszakában hetente mértük egyforma időközönként. A 2013. évben a csapadékos szeptember lassította a hibridek érését és vízleadását, emiatt a betakarításkori szemnedves ségtartalom magasabb értékeket mutatott. 2014-ben is több hibrid esetében tapasztaltuk a szemnedvesség-tartalom emelkedését a kedvező víz - leadás-dinamika ellenére. Kulcsszavak: kukorica, tápanyagellátás, sortáv, termés, vízleadás-dinamika SUMMARY The experiments were set on lime-coated chernozem soil in 2013 and in 2014, in our study four hybrids were included with different FAO number. We studied the effect of NPK fertilization and row spacing on the yield. The fertilizer doses were based on a 25-year longterm experiment. Compared to control, the N 40 +PK treatment has also achieved a significant yield increase, although some hybrids responsed with yield loss to the increasing fertilizer doses; this effect was observed especially in 2014. The majority of hybrids reached higher yields in both years using the 50 cm row spacing. The water release of hybrids was measured weekly during the maturation, at the same time points. The rainy September slowed ripening and the water release of the hybrids in 2013, so the grain wet content at harvest showed higher values. The moisture contents were increased for some hybrids, in spite of the positive and favorable dynamic of water loss. Keywords: maize, nutrient supply, row spacing, yield, dymanic of water loss BEVEZETÉS Az éghajlati tényezőkben (pl. hőmérséklet, csa pa - dék) történő változás és a szélsőséges időjárási jelensé - gek (szárazság, árvíz, viharok) nagyobb gyakorisága je lentősen befolyásolják a növénytermesztés hozamait (Láng, 2005; Nováky, 2007). Az évjáratoktól függő termésingadozások elkerülése érdekében elengedhe tet - lenül szükséges lesz a csapadék minél jobb megőrzése és hasznosítása, amihez szorosan kapcsolódik a talaj - művelés, a növény igényéhez, tápanyagfelvételi dina - mi kájához igazodó ésszerű tápanyag-utánpótlás va la - mint szárazságtűrő, illetve a szárazságtűrő fajták termesz tése (Rátonyi, 1998; Gyuricza és Birkás, 2000; Marton et al., 2003; Csete, 2005; Jolánkai és Birkás, 2010; Nagy, 2011; Birkás et al., 2012; Ványiné et al., 2012). A termésingadozás mérsékléséhez az ökológiai (éghajlat és talaj) és biológiai alapok, valamint az agro - technikai tényezők (vetésváltás, tápanyagellátás, talaj - művelés, vetés, növényápolás, öntözés, betakarítás stb.) közötti összhang és pozitív kapcsolat biztosítása kiemelkedő jelentőségű (Sárvári és Bene, 2012). A táp - anyag utánpótlás is meghatározó tényező a kukorica termesztésénél. A kukorica tápanyagfelvétele kezdetben lassú, majd 6 7 leveles korban a szár megnyú lá - sával intenzívebbé válik. A címerhányás időszakában a kálium közeledik a teljes felvétel végéhez, de a nit ro - gén és a foszfor felvétele még a szemképződés időszaká ban is intenzív (Győrffy et al., 1965). ANYAG ÉS MÓDSZER A kukorica kísérletek 2013-ban és 2014-ben a DE MÉK Növénytudományi Intézetének Bemutatókert jé - ben, kontroll parcellák mellett 3 ismétlésben kerültek be állításra. A hibrideket a 2. és 3. ismétlésben, míg a trá gyaszinteket a 3. ismétlésben randomizáltuk (a tartam kísérletnek megfelelően). 2013-ban nyolc hibrid - ből, 2014-ben öt hibridből állt a kísérlet, kont roll (mű - trágyázás nélkül) és N 40 kg/ha, P 2 O 5 25 kg/ha és K 2 O 30 kg/ha hatóanyag alapkezeléssel, a legnagyobb adag - ként ennek az ötszörösét használtuk. A N műtrágya 34%-os ammónium-nitrát, a P műtrágya 18%-os szu perfoszfát, a K műtrágya 60%-os kálium-klorid volt. A kí - sérlet több mint 25 éves tartamkísérlet, azóta a műtrágyakezelések változatlanok. A kísérletben alkal ma zott tő - szám 74 ezer tő/ha volt. Két különböző sortáv került beállításra: 50 cm és 76 cm. A vetés 2013-ban áp rilis 29-én, míg 2014-ben március 27-28-án történt. A nö - vényvédelmi kezelésként vegyszeres gyomirtást alkal - maztunk a kísérletekben; 2,2 liter/ha dózisban Laudis-t, a 2014. évben ehhez még Titus Plus-os ke ze lést is társítottunk, talajfertőtlenítésre pedig 12 kg/ha dózisban Force 1,5 G-t. Kedvezőtlen volt, hogy a 2013. évben a kukorica tenyészidejében a 345,1 mm sokévi átlagnak csak a töredéke hullott le. A 2014. évben opti málisabb volt a csapadék eloszlása, bár a június hónap rendkívül száraznak bizonyult. Az augusztus és szep tem ber hónapokban a 30 éves átlagot bőven meghaladó csapadék 27
EgrinéBZs-SárváriM:Layout 1 3/3/15 3:17 PM Page 2 hullott. A hibridek vízleadás dinamikáját is vizsgáltuk az érés időszakában, mindkét évben augusz tus hónap végétől szeptember hónap közepéig, hetente azonos napon elvégzett mintavételezéssel. A be takarításra 2013-ban október 1 3. között került sor. A 2014. évben szintén október 1-jén kezdtük meg, az időjárási viszo - nyok miatt azonban kissé elhúzódott, csak október 6-án feje ző dött be. Az eredmények kiértékelését variancia - analízissel és Pearson-féle korrelációs analízissel vé - geztük el. Az összehasonlíthatóság érdekében csak azon hibri dek értékelését szerepeltetem a cikkben, ame lyeket mindkét évben teszteltünk a kísérletben (1. táblázat). 1. táblázat A vizsgált hibridek (Debrecen, 2013, 2014) Hibridek(1) FAO szám(2) DKC 4014 FAO 320 GK Boglár FAO 370 Mv Koppány FAO 420 P0216 FAO 490 Table 1: The examined maize hybrids (Debrecen, 2013, 2014) Hybrids(1), FAO number(2) EREDMÉNYEK A 2013. év időjárása kedvezőtlenül alakult a kukorica termesztésre nézve. Március hónapban a 30 éves átlag csapadék mennyiségének háromszorosa hullott le, a hőmérséklet is alacsonyabb értékeket mutatott a sok évi átlagnál. április hónapban robbanásszerűen tört be a tavasz, és már ekkor meghaladta a közép hőmér - sék let az ilyenkor szokásost (2. táblázat). 2013-ban a július és augusztus hónap nagyon aszályos volt, ami rendkívül magas átlaghőmérséklettel pá - rosult. A csapadék egyenlőtlen eloszlása nem volt ked - vező a növények számára. Tenyészidőtől és kezeléstől függően július 4. és július 23. között volt a hím- és a nővirágzás. A csőmagasság tekintetében igen eltérő ké - pet mutatott az állomány, de döntően 1 méter körül ala - kult. 2014-ben már márciusban kedvezőek voltak az idő - járási és talajviszonyok, ez lehetővé tette a kissé koráb - bi vetést. Az állomány fejlődése gyors ütemben ment végbe. Időjárási adatok (Debrecen, 2013, 2014) 2. táblázat 2013 Hónapok(1) I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. H mérséklet ( C)(2) -1,0 2,3 2,9 12,0 16,6 19,6 21,2 21,5 14,0 30 éves átlagh mérséklet ( C)(3) -2,6 0,2 5,0 10,7 15,8 18,7 20,3 19,6 15,8 Különbség ( C)(4) 1,6 2,1-2,1 1,3 0,8 0,9 0,9 1,9-1,8 Havi csapadék (mm)(5) 46,5 48,0 103,0 40,5 67,0 56,5 5,0 9,0 19,3 30 éves átlagcsapadék (mm)(6) 37,0 30,2 33,5 42,4 58,8 79,5 65,7 60,7 38,0 Különbség ( C)(7) 9,5 17,8 69,5-1,9 8,2-23,0-60,7-51,7-18,7 2014 Hónapok(1) I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. H mérséklet ( C)(2) 2,0 7,8 8,9 12,3 15,4 19,0 21,2 19,8 16,7 30 éves átlagh mérséklet ( C)(3) -2,6 0,2 5,0 10,7 15,8 18,7 20,3 19,6 15,8 Különbség ( C)(4) 4,6 7,6 3,9 1,6-0,4 0,3 0,9 0,2 0,9 Havi csapadék (mm)(5) 50,3 30,3 12,0 16,9 53,0 8,4 75,1 95,7 63,8 30 éves átlagcsapadék (mm)(6) 37,0 30,2 33,5 42,4 58,8 79,5 65,7 60,7 38,0 Különbség ( C)(7) 13,3 0,1-21,5-25,5-5,8-71,1 9,4 35,0 25,8 Table 2: The weather data (Debrecen, 2013, 2014) Months(1), Temperature(2), 30 years average temperature(3), Difference(4), Monthly precipitation(5), 30 years average precipitation(6), Difference(7) A kísérletben vizsgált kukorica hibridek termé sé - nek ábrázolását külön-külön diagramon tüntettem fel a könnyebb értelmezhetőség és a jobb láthatóság miatt. Mindkét kísérleti évben a kontrollhoz (műtrágyázás nél küli kezeléshez) viszonyítva már az 1. trágyaszinten az N 40 kg/ha, P 2 O 5 25 kg/ha és K 2 O 30 kg/ha ható - anyag kombinációkkal szignifikáns termésnövekedést (2013-ban 1,72 4,92 t/ha, 2014-ben 6,5 8,48 t/ha hibridtől függően) értünk el az 50 cm-es sortáv alkal - mazásánál (1. ábra). Műtrágyázás nélkül (kontroll) a hibridek 2013-ban csak 2 t/ha körüli, vagy az alatti termést értek el, míg a 2014. évben már a kontroll parcellákban is a vártnál jobban teljesítettek a hibridek, meg figyeltünk 6 t/ha körüli termést is, amely egy ér tel - mű en a kiváló genetikai alapoknak és a megfelelő idő - járási tényezőnek egyaránt köszönhető. Szinte mind - egyik kontroll parcellában megfigyeltünk fejletlen, kisméretű csöveket, a csövek nem vagy csak részben teltek ki, kismértékben torz alakúak voltak. Az aszályos 2013. év következtében a hibridek zöménél csak mér sékelt volt az NPK tápanyag-reakció. 2014-ben az Mv Koppány hibridnél a 3. tápanyagszinttől (N 120 +PK) kezdődően terméscsökkenést figyeltünk meg, majd N 160 +PK kezelésnél újból termésnövekedést tapasztal - tunk. A DKC 4014-es hibrid esetében ugyanezt a tenden ciát tapasztaltuk (1. ábra). Megállapítottuk, hogy a kísérletekben a két kísérleti évben a nagyobb sortávolságnál a hibridek termése ala - csonyabb volt. A 2014. évben mindegyik hibrid termé - se meghaladta a 10 t/ha-t. 28
EgrinéBZs-SárváriM:Layout 1 3/3/15 3:17 PM Page 3 1. ábra: A tápanyagellátás hatása a kukorica hibridek termésére 50 cm-es sortávnál (Debrecen, 2013 2014) Termés (t/ha)(1) 2013: SzD 5% hibrid(3)=1,13 t/ha; műtrágya(4)=0,72 t/ha; kölcsönhatás(5)=2,04 t/ha 2013: SzD 5% hibrid(3)=0,87 t/ha; sortáv(6)=1,44 t/ha; kölcsönhatás(5)=4,08 t/ha 2014: SzD 5% hibrid(3)=1,55 t/ha; műtrágya(4)=1,90 t/ha; kölcsönhatás(5)=3,80 t/ha 2014: SzD 5% hibrid(3)=3,89 t/ha; sortáv(6)=2,75 t/ha; kölcsönhatás(5)=5,51 t/ha Figure 1: The effect of nutrient supply on the yield of maize hybrids at 50 row space (Debrecen, 2013 2014) yield (t ha -1 )(1), Control(2), Hybrid(3), Fertilizer level(4), Interaction(5), Row spacing(6) Megfigyelhető a grafikonból, hogy míg 2013-ban a vizsgált hibridek igen jól reagáltak a tápanyagszint növelésére, addig 2014-ben a harmadik tápanyagszintnél (N=120 kg/ha, P 2 O 5 =75 kg/ha, K 2 O=90 kg/ha ható anyag kombináció) magasabb műtrágya dózis már termésdepressziót okozott a hibrideknél, ez azonban nem volt szignifikáns. Kísérletünkben a 2014-es évben kiemelkedő termést pro dukált a P0216-os AquaMax típusú hibrid (6,59 15,47 t/ha-t műtrágyadózistól függően). A DKC 4014-es hibrid esetében elmondható, hogy 2014-ben termésmaximumát az N 40 +PK kezelésnél érte el, N 80 +PK kezelésnél szignifikáns terméscsök ke - nést mutatott a hibrid, sőt, a tápanyagszintek további nö - ve lése sem eredményezett magasabb termést (2. ábra). 2. ábra: A tápanyagellátás hatása a kukorica hibridek termésére 76 cm-es sortávnál (Debrecen, 2013 2014) 16,0 14,0 12,0 Termés (t/ha)(1) Termés t ha-1 (1) 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 2013 2014 0,0 DKC 4014 GK Boglár Mv Koppány P 0216 2013: SzD 5% hibrid(3)=1,13 t/ha; műtrágya(4)=0,72 t/ha; kölcsönhatás(5)=2,04 t/ha 2013: SzD 5% hibrid(3)=0,87 t/ha; sortáv(6)=1,44 t/ha; kölcsönhatás(5)=4,08 t/ha 2014: SzD 5% hibrid(3)=1,55 t/ha; műtrágya(4)=1,90 t/ha; kölcsönhatás(5)=3,80 t/ha 2014: SzD 5% hibrid(3)=3,89 t/ha; sortáv(6)=2,75 t/ha; kölcsönhatás(5)=5,51 t/ha Figure 2: The effect of nutrient supply on the yield of maize hybrids at 76 row space (Debrecen, 2013 2014) yield (t ha -1 )(1), Control(2), Hybrid(3), Fertilizer level(4), Interaction(5), Row spacing(6) 29
EgrinéBZs-SárváriM:Layout 1 3/3/15 3:17 PM Page 4 A vízleadás-dinamika méréséhez 2 hibridet választottunk ki, amelyek mindkét évben szerepelnek: a GK Boglár (FAO 370) és a P0216 (FAO 490) hibridet. He - tente végeztünk mintavételezést az érés időszakában (2013. 08. 21. és 07. 17. között, illetve 2014. 08. 26. és 09. 26. között). A műtrágyázás nélküli (kontroll) parcellában a III. ismétlésben, a 2. és 4. trágyaszintnél a II. és a III. ismétlésben vizsgáltuk a kiválasztott kukorica hibridek vízleadásának sajátosságait (3. táblázat). Az első minták szemnedvesség tartalmai 2013 augusz tusában még magas értékeket mutattak, az 50 cmes sortávnál előfordult a 61% feletti érték is. A 76 cmes sortáv alkalmazásánál a hibridek a mérés első idő - pontjában is alacsonyabb szemnedvesség tartalommal rendelkeztek, a legmagasabb érték 57,8% volt. A korai tenyészidejű hibridek gyorsabban adták le a nedves sé - get. A táblázatban jelzett hibridek esetében a szeptemberi csapadékosabb és kissé hűvösebb időjárás a sze - mek visszanedvesedését eredményezte, a P0216 hibrid 76 cm-es sortávnál a 4. trágyaszinten megközelítőleg 4%-kal magasabb nedvességtartalmat mutatott az ötödik mintavételezésnél 2013-ban. 2014-ben hat mé - rés eredményeit vizsgáltuk. A kedvező vízleadás dina - mika ellenére a kontroll parcellákban 50 cm-es sortáv esetén mind a GK Boglár, mind a P0216 hibridnél meg figyeltük az értékek emelkedését a 4. és 5. mérési időpontban, amelynek oka a csapadékos szeptember hó nap volt. N 80 +PK kezelésnél is a keskenyebb sor - táv nál mutatott visszanedvesedést a vizsgált két hibrid. Pearson-féle korreláció analízissel vizsgáltuk a mű - trá gyázás termésre gyakorolt hatását. Vizsgálatainkban a 0,4 alatti értéket gyengének, a 0,5 0,7 közötti r ér té - keket közepesnek, a 0,8 felettieket pedig erősnek te - kint hetjük. A 2013. évre vonatkozóan a műtrágyázás és a termés közötti összefüggésre a vizsgálat eredmé - nye r=0,816, ez erős korrelációnak felel meg. 2014-ben a vizsgálat eredménye r=0,507, amely érték közepes kapcsolatot mutat. A hibridek vízleadás dinamikájának mérési eredményei (%) az ismétlések átlagában 3. táblázat 50 cm sortáv(1) 76 cm sortáv(2) 2013 Mérés(3) 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4. 5. Hibrid(4) Kontroll(5) GK Boglár 48,0 45,0 42,2 35,4 30,8 53,0 42,4 41,4 37,8 36,8 P 0216 61,6 57,2 42,0 38,2 37,6 57,8 52,8 53,4 52,0 36,8 2. trágyaszint(6) GK Boglár 37,7 32,9 29,3 24,5 21,7 30,4 30,9 29,0 17,6 21,7 P 0216 49,3 41,3 31,0 31,5 30,1 26,5 37,4 33,8 23,8 20,3 4. trágyaszint(7) GK Boglár 38,2 30,7 25,0 27,4 21,4 30,3 29,0 31,1 17,6 21,3 P 0216 51,7 42,3 28,3 32,2 29,4 26,4 34,6 23,5 21,7 25,4 50 cm sortáv(1) 76 cm sortáv(2) 2014 Mérés(3) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Hibrid(4) Kontroll(5) GK Boglár 30,0 19,8 14,6 17,4 25,4 15,2 29,4 21,6 17,0 17,4 16,0 17,0 P 0216 37,2 27,0 18,0 22,8 23,6 15,8 37,6 31,4 17,0 22,6 18,0 16,4 2. trágyaszint(6) GK Boglár 30,7 15,5 16,2 18,1 14,9 15,1 31,9 24,6 14,0 19,0 16,5 15,3 P 0216 40,5 24,6 25,6 26,0 22,0 18,4 38,8 34,4 20,8 25,3 20,2 19,2 4. trágyaszint(7) GK Boglár 29,4 28,9 16,9 22,3 16,4 16,3 29,7 26,2 21,9 21,5 17,2 16,2 P 0216 38,4 35,0 21,2 22,8 21,7 19,5 37,7 29,3 27,6 26,9 18,2 18,1 Table 3: The test results of dynamics of water loss of the maize hybrids (%) in the average of the repetitions 50 cm row spacing(1), 76 cm row spacing(2), Mérés(3), Hybrid(4), Control(5), 2. fertilizer levels(6), 4. fertilizer levels(7) KÖVETKEZTETÉSEK A 2013. év rendkívül aszályos volta korlátozta az NPK műtrágyák termésnövelő hatását. A tavalyi te - nyész év klimatikus viszonyai szélsőségesek voltak a csa padék egyenlőtlen eloszlása és a magas nyári közép - hőmérsékletek miatt. 2013. szeptember hónapban csa - pa dékosabb és hűvösebb időjárása akadályozta a vizs - gált hibridek gyors és egyenletes érését, illetve a víz - leadását. A 2014. évben egyes hibrideknél a vízleadásdinamika mérése során visszanedvesedést tapasz taltunk az őszi csapadékbőség következtében. A kí sér - letben vizsgált korszerű biológiai alapok 10 12 t/ha maximális termést értek el. A nemesítők munkájának köszönhetően a rendelkezésünkre álló biológiai alapok a szélsőséges időjárási viszonyok között is megállják a helyüket. A kísérlet eredményei alapján megállapítható, hogy a hibridek zömében az 50 cm-es sortáv alkalmazásánál érték el a legnagyobb termést. A vízleadás dinamika mé résénél a 76 cm-es sortávnál adtak kedvezőbb ér té - ke ket a hibridek. A vizsgált hatások megbízható értékeléséhez több éves vizsgálatra és kísérleti eredményre van szükség. 30
EgrinéBZs-SárváriM:Layout 1 3/3/15 3:17 PM Page 5 IRODALOM Birkás M. Kalmár T. Kisic I. Jug D. Smutny V. Szemők A. (2012): A 2010. évi csapadék jelenségek hatása a talajok fizikai állapotára. Növénytermelés. 61. 1: 7 36. Csete L. (2005): Az éghajlatváltozás és a magyar mezőgazdaság. [In: Takács-Sánta A. (szerk.) Éghajlatváltozás a világban és Ma - gyar országon.] Alinea Kiadó-Védegylet. Budapest. 141 157. Győrffy B. I só I. Bölöni I. (1965): Kukoricatermesztés. Mezőgazda sági Kiadó. Budapest. Gyuricza Cs. Birkás M. (2000): A szélsőséges csapadékellátottság hatása egyes növénytermesztési tényezőkre barna erdőtalajon kukoricánál. Növénytermelés. 49. 4: 691 706. Jolánkai M. Birkás M. (2010): Szárazosodás, aszály, növényterme - lés. Klíma-21 füzetek. 59: 26 31. Láng I. (2005) Éghajlat és időjárás: változás hatás válaszadás. Agro-21 füzetek. 43: 3 10. Marton L. Cs. árendás T. Bónis P. Szőke C. (2003): Különböző tenyészidejű kukorica hibridek termőképességének értékelése eltérő vízellátottság mellett. [In: Nagy J. (szerk.) Kukorica hibri dek adaptációs képességének és termésbiztonságának javítása.] DE AGTC. Debrecen. 31 38. Nagy, J. (2011): The effect of soil ph and precipitation variability during the growing season on maize hybrid grain yield in a 17 year long-term experiment. J. Hydrol. Hydromech. 59: 60 67. Nováky B. (2007): Az ENSz Éghajlat-változási kormányközi testületének jelentése az éghajlatváltozás várható következ mé - nyeiről. Agro-21 füzetek. 50: 6 11. Rátonyi T (1998): Talajművelés tömörítő hatásának vizsgálata pe - net rométerrel csernozjom talajon. Agrártudományi Közle mé - nyek. 34: 57 65. Sárvári M. Bene E. (2012): A kukorica termesztési tényezői. Ma - gyar Mezőgazdaság. 67. 18: 18 21. Szász G. (1963): Különböző termesztett növényeink állományainak evapotranszspirációs vízvesztesége. Debreceni Agrártudományi Főiskola Tudományos Közleményei. Debrecen. 157 174. Ványiné Széles, A. Megyes, A. Nagy, J. (2012) Irrigation and nitrogen effects on the leaf chlorophyll content and grain yield of maize in different crop years. Agric. Water Manage. 107: 133 144. 31
EgrinéBZs-SárváriM:Layout 1 3/3/15 3:17 PM Page 6